Python 迭代
王哲峰 / 2023-01-09
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for 循环包括多数计数器式的循环. 一般而言, for 比 while 容易写,
执行时也比较快. 所以每当你需要遍历序列时, 都应该把它作为首选的工具.
但是, 有些情况下, 需要以更为特定的方式来进行迭代. 例如,
如果你需要在列表中每隔一个元素或每隔两个元素访问, 或者在过程中修改列表呢?
如果在同一个 for 循环内, 并行遍历一个以上的序列呢?
Python 提供了两个内置函数, 在 for 循环内定制迭代:
- 内置
range函数返回一系列连续增加的整数, 可作为 for 的索引. - 内置
zip函数返回并行元素的元组的列表, 可用于在 for 中内遍历数个序列.
Python 可迭代对象
循环计数器: while 和 range
非完备遍历: range 和 分片
修改列表: range
并行遍历: zip & map
zip
zip 在 Python 3.0 中也是一个可迭代对象, 因此, 必须将其包含在一个 list 调用中以便一次性显示所有结果.
- 内置函数
range允许我们在for循环中以非完备的方式遍历序列. 本着同样的精神, 内置的zip函数也让我们使用for循环来 并行 使用多个序列. - 在基本运算中,
zip会取得一个或多个序列为参数, 然后返回元组的列表, 将这些序列中的并排的元素配成对.
示例 1:
>>> L1 = [1, 2, 3, 4]
>>> L2 = [5, 6, 7, 8]
>>> zip(L1, L2)
>>> list(zip(L1, L2))
示例 2:
>>> for (x, y) in zip(L1, L2):
>>> print(x, y, '--', x + y)
map
产生偏移和元素: enumerate
enumerate 函数返回一个生成器对象: 这种对象支持迭代协议, 这个对象有一个 __next__ 方法,
由下一个内置函数调用它, 并且循环中每次迭代的时候它会返回一个 (index, value) 的元组.
通过 range 来产生字符串中元素的偏移值, 而不是那些偏移值处的元素. 不过, 在有些程序中, 两者都需要:
- 要用的元素
- 元素的偏移值
从传统意义上来讲, 这是简单的 for 循环, 它同时持有一个记录当前偏移值的计数器.
- 示例 1:
# 普通的 for 循环
>>> S = "spam"
>>> offset = 0
>>> for item in S:
>>> print(item, "appears at offset", offset)
>>> offset += 1
# enumerate
>>> S = "spam"
>>> for (offset, item) in enumerate(S):
>>> print(item, "appears at offset", offset)
- 示例 2:
>>> S = "spam"
>>> E = enumerate(S)
>>> E
>>> next(E)
>>> next(E)
>>> next(E)
>>> [c * i for (i, c) in enumerate(S)]
break, continue, pass, iter-else
文件扫描
Python 列表、字典解析、生成器
前提条件: 了解 Python 迭代协议
列表解析
- 与
for循环一起使用, 列表解析是最常用的迭代协议的环境之一 - 当我们开始考虑在一个序列中的每项上执行一个操作时, 都可以考虑使用列表解析
- 列表解析的优点:
- 列表解析编写起来更加精简
- 由于构建结果列表的这种代码样式在 Python 代码中十分常见, 因此可以将他们用于多种环境
- 列表解析比手动的 for 循环语句运行地更快(往往速度快一倍), 因为他们的迭代在解析器内部是以 C 语言的速度执行的, 而不是以手动 Python 代码执行的, 特别是对于较大的数据集合, 这是使用列表解析的一个主要的性能优点
列表解析基础知识
在 Python 中, 列表解析看上去就像一个反向的 for 循环, 下面分析一个例子
>>> L = [x + 10 for x in L]
其中:
x + 10: 任意表达式for x in L: 可迭代对象(for 循环头部)[...]: 列表
在文件上使用列表解析
文件对象有个 readlines 方法, 它能一次性地把文件载入到行字符串的一个列表中:
with open("script1.py") as f:
lines = f.readlines()
lines = [line.rstrip() for line in lines]
lines = [line.rstrip() for line in open("script1.py")]
扩展的列表解析语法
- 表达式中嵌套的 for 循环可以有一个相关的 if 子句, 来过滤那些测试不为真的结果项
- 列表解析可以变得复杂, 比如, 它们可能包含嵌套的循环, 也可能被编写为一系列的 for 子句. 实际上, 它们的完整语法允许任意数目的 for 子句, 每个子句有一个可选的相关的 if 子句
lines = [line.rstrip() for line in open("script1.py") if line[0] == "p"]
[x + y for x in 'abc' for y in 'lmn']